Hardware-Daten: Die praktische Referenz

5 Mikroprozessoren (S. 229-230)

Die Spannweite von Mikroprozessoren für den PC reicht prinzipiell vom 8088 bis hin zu einem Pentium 4 oder auch Athlon 64, wobei die Kompatibilität zwischen diesen unterschiedlich leistungsfähigen Prozessoren stets erhalten geblieben ist. Ein Programm für einen 8088-Prozessor würde demnach auch noch auf einem Pentium 4 funktionieren, wie sinnvoll dies auch erscheinen mag.

5.1 Der 8088

Der Mikroprozessor 8088 war der erste CPU-Typ, der im Original-PC der Firma IBM aus dem Jahre 1981 verwendet wurde. Dieser Prozessor arbeitet intern mit einer Datenbreite von 16 Bit, extern jedoch nur mit 8 Bit. Der Datenbus hat also lediglich eine Breite von 8 Bit. Ein 16- Bit-Prozessor war bereits seit 1978 verfügbar. Dies ist der 8086, doch zum damaligen Zeitpunkt entschied man sich bei IBM für den einfacheren und damit preisgünstigeren 8088, der kompatibel zum 8086 ist. Der Adressbus ist in beiden Fällen 20 Bit breit, wodurch sich 1 MByte (1024 KByte) Speicherzellen adressieren lassen. Für den Anwender stehen jedoch nur maximal 640 KByte (RAM) zur Verfügung, da der obere Bereich für die Grafikkarte, das ROM-BIOS und für Erweiterungen des PCs benötigt wird.

Die Adressen und Daten werden von beiden Prozessoren über einen gemultiplexten Bus (ADx) zur Verfügung gestellt. Zur Trennung dieser Informationen wird ein externes Adressen/Daten-Latch verwendet, welches durch das Prozessorsignal ALE (Address Latch Enable) gesteuert wird. Da der 8088 extern lediglich 8 Bit breit ist, führen bei diesem Typ die oberen Leitungen (A8–A19) nur die Adressen-, aber keine Dateninformation.

Beide Prozessoren können grundsätzlich in zwei Betriebsarten eingesetzt werden, die mit Minimal- beziehungsweise mit Maximalmodus bezeichnet sind. Mit dem Signal MN/MX (Pin 33) kann zwischen beiden Modes umgeschaltet werden. Der Maximalmodus ist für PCs vorgesehen, denn hierbei werden über die Kontakte 24–32 Status signale an einen nachgeschalteten Buscontrollerbaustein gesendet, welcher die Kommunikation über den Bus steuert.

Da sowohl der 8086 als auch der 8088 intern mit 16 Bit breiten Registern arbeiten, benötigt der 8088 immer zwei Zugriffe, um Befehle oder Daten aus dem Speicher lesen zu können. Die interne Kommunikationsgeschwindigkeit eines 8088-Systems ist dadurch um ca. 25% geringer als bei einem 8086-System.

Abbildung 5.1: Gehäuse und Signalbelegung des 8088 (Abbildung in der Leseprobe nicht enthalten)